مروری جامع بر هاپلوتیپ‌های HLA-DR3 و HLA-DR4 در استعداد ابتلا به دیابت نوع ۱: نگاهی مبتنی بر داده‌های بیوانفورماتیکی

نوع مقاله : Review Article

نویسندگان

1 دپارتمان تخصصی بیوتکنولوژی زیست فناوری نوین، سازمان آموزش فنی و حرفه‌ای، اصفهان، ایران

2 دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

10.48305/jims.v43.i815.0527

چکیده

مقاله مروری




مقدمه: دیابت نوع ۱، بیماری خودایمنی چندعاملی است که با تخریب سلول‌های β پانکراس به‌وسیله‌ی سیستم ایمنی مشخص و تحت تأثیر ترکیبی از عوامل ژنتیکی و محیطی قرار دارد. در میان عوامل ژنتیکی، ناحیه‌ی آنتی‌ژن لکوسیت انسانی، به‌ویژه هاپلوتیپ‌های HLA-DR3 و HLA-DR4، نقش کلیدی در افزایش خطر ابتلا دارند. این هاپلوتیپ‌ها با تسهیل ارائه‌ی آنتی‌ژن به سلول‌های T کمکی CD4⁺ خودواکنش‌گر، منجر به تخریب سلول‌های β می‌شوند..
روش‌ها: در این مطالعه‌ی مروری، چشم‌انداز بیوانفورماتیکی SNP و nRNAهای مرتبط با ناحیه HLA در دیابت نوع ۱ مورد بررسی و مطالعات منتشرشده در سال‌های 2015 تا ۲۰۲۵ تحلیل شد. بانک‌های اطلاعاتی dbSNP و ClinVar برای شناسایی چهار SNP کلیدی شامل rs3135002، rs9260151، rs9271365 و rs9273364 به‌کار گرفته،  که همگی درون یا در نزدیکی ناحیه MHC کلاس II قرار دارند.
یافته‌ها: اگرچه نقش بالینی این SNPها در پایگاه ClinVar به‌طور قطعی تأیید نشده، اما داده‌های حاصل از GWAS، احتمال ارتباط آن‌ها با T1D را نشان می‌دهد.  تحلیل‌های انجام ‌شده با ابزار miRWalk نشان داد که hsa-miR-5585-3p ممکن است ژن HLA-DQA1 را هدف قرار دهد و نتایج حاصل از lncRRIsearch حاکی از آن بود که LncRNA  RP11-573D15.8-018 نیز ممکن است با همین ژن برهم‌کنش داشته باشد.
نتیجه‌گیری: این مرور، بر نقش محوری هاپلوتیپ‌های HLA-DR3 و HLA-DR4 در افزایش استعداد ابتلا به دیابت نوع ۱ تأکید دارد و به تأثیرات احتمالی تنظیمی برخیSNPها، میکروRNAها و lncRNAها بر بیان ژن HLA-DQA1 اشاره می‌کند. این یافته‌ها اهمیت به‌کارگیری بیوانفورماتیک را در کشف سازوکارهای مولکولی بیماری نشان می‌دهند و می‌توانند بستری برای توسعه راهکارهای تشخیصی درمانی شخصی‌شده فراهم کنند.

تازه های تحقیق

منصوره آزاده: Google Scholar 

مرجان زارعیان جهرمی : Google Scholar 

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Review Addressing the HLADR3 and HLA-DR4 Haplotypes in the Susceptibility of Type 1 Diabetes: A Bioinformatic Analysis View Full-Text

نویسندگان [English]

  • Mansoureh Azadeh 1
  • Hamidreza Roshani Dastgerdi 1
  • Pardis Karimian 1
  • Seyedeh Zahra Shirdeli 1
  • Marjan Zareian Jahromi 2
1 Zist Fanavari Novin Biotechnology Institute, Iran Technical and Vocational Training Organization, Isfahan, Iran
2 Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Background: Type 1 diabetes (T1D) is a multifactorial autoimmune disease characterized immune-mediated destruction of pancreatic β-cells and influenced by a combination of genetic and environmental factors. Among the genetic factors, the human leukocyte antigen (HLA) region, especially the HLA-DR3 and HLA-DR4 haplotypes, plays a key role in increasing disease susceptibility. These haplotypes are thought to mediate increased auto-antigen presentation to autoreactive CD4⁺ T-helper cells leading to β-cell destruction.
Methods: This review study examines the bioinformatic perspective of SNPs and ncRNAs related to the HLA region in T1D and analyzes studies published between 2015 and 2025. The dbSNP and ClinVar databases were used to identify four key SNPs: rs3135002, rs9260151, rs9271365, and rs9273364, all located within or near the major histocompatibility complex (MHC) class II region. Although their clinical significance is not definitively confirmed in ClinVar, data from GWAS suggest their potential association with T1D. Analysis using the miRWalk tool indicated that hsa-miR-5585-3p may target the HLA-DQA1 gene, and results from lncRRIsearch suggested that lncRNA RP11-573D15.8-018 may also interact with this same gene.
Findings: Although their clinical significance is not definitively confirmed in ClinVar, data from GWAS suggest their potential association with T1D. Analysis using the miRWalk tool indicated that hsa-miR-5585-3p may target the HLA-DQA1 gene, and results from lncRRIsearch suggested that lncRNA RP11-573D15.8-018 may also interact with this same gene.
Conclusion: The present review focuses on the importance of HLA-DR3 and HLA-DR4 haplotypes in increasing susceptibility to type 1 diabetes and points to the potential regulatory effects of specific SNPs, microRNAs, and lncRNAs in HLA-DQA1 gene expression. These results underscore the utility of bioinformatics for revealing molecular mechanisms of T1D and possibly for designing personalized diagnostic and therapeutic approaches.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Type 1 diabetes
  • HLA-DR3
  • HLA-DR4
  • MHC class II
  • LncRNA

مراجع

  1. Cheung YH, Watkinson J, Anastassiou D. Conditional meta-analysis stratifying on detailed HLA genotypes identifies a novel type 1 diabetes locus around TCF19 in the MHC. Hum Genet 2011; 129(2): 161–76.
  2. Pociot F, Akolkar B, Concannon P, Erlich HA, Julier C, Morahan G, et al. Genetics of Type 1 Diabetes: What’s Next? Diabetes 2010; 59(7): 1561–71.
  3. Sticht J, Álvaro-Benito M, Konigorski S. Type 1 Diabetes and the HLA Region: Genetic Association Besides Classical HLA Class II Genes. Front Genet 2021; 12: 683946.
  4. Noble JA, Valdes AM. Genetics of the HLA Region in the Prediction of Type 1 Diabetes. Curr Diab Rep 2011; 11(6): 533–42.
  5. Telang G, Mishra S, Sureshbabu A, Chiloo S, Joshi S, Thyagarajan S. HLA Class I and II genes: A key factor for type one diabetes susceptibility. Gene Reports 2025; 39: 102183.
  6. Gearty S V, Dündar F, Zumbo P, Espinosa-Carrasco G, Shakiba M, Sanchez-Rivera FJ, et al. An autoimmune stem-like CD8 T cell population drives type 1 diabetes. Nature 2022; 602(7895): 156–61.
  7. Bagheri F, Mesrian Tanha H, Mojtabavi Naeini M, Ghaedi K, Azadeh M. Tumor-promoting function of single nucleotide polymorphism rs1836724 (C3388T) alters multiple potential legitimate microRNA binding sites at the 3’-untranslated region of ErbB4 in breast cancer. Mol Med Rep 2016; 13(5): 4494–8.
  8. Ebrahimi Ghahnavieh L, Tabatabaeian H, Ebrahimi Ghahnavieh Z, Honardoost MA, Azadeh M, Moazeni Bistgani M, et al. Fluctuating expression of miR-584 in primary and high-grade gastric cancer. BMC Cancer 2020; 20(1): 621.
  9. Ezzati E, Mosadeghi S, Akbarinia A, Horriat S, Rezaei M, Azadeh M. Linc00520 promotes breast cancer development by low expression as a tumor suppressor and prognostic biomarker by regulating the esr2 expression level: integrated systems biology bioinformatics and experimental analyses. 2022. Available from: https://assets-eu.researchsquare.com/files/rs-1944462/v1/8e04cdeb-825d-44cd-9851-70a466f1bb5b.pdf?c=1660154030
  10. Michalek DA, Tern C, Zhou W, Robertson CC, Farber E, Campolieto P, et al. A multi-ancestry genome-wide association study in type 1 diabetes. Hum Mol Genet 2024; 33(11): 958–68.
  11. Azadeh M, Salehzadeh A, Ghaedi K, Talesh Sasani S. NEAT1 can be a diagnostic biomarker in the breast cancer and gastric cancer patients by targeting XIST, hsa-miR-612, and MTRNR2L8: integrated RNA targetome interaction and experimental expression analysis. Genes Environ 2022; 44(1): 16.
  12. Azadeh M, Salehzadeh A, Ghaedi K, Sasani ST. Decreased expression level of long non-coding RNA CCAT1, was observed in breast cancer tissue of an Isfahanian population (Iran). Gene Reports 2021; 23: 101154.
  13. Lipponen K, Gombos Z, Kiviniemi M, Siljander H, Lempainen J, Hermann R, et al. Effect of HLA Class I and Class II Alleles on Progression From Autoantibody Positivity to Overt Type 1 Diabetes in Children With Risk-Associated Class II Genotypes. Diabetes 2010; 59(12): 3253–6.
  14. Lee HS, Hwang JS. Genetic aspects of type 1 diabetes. Ann Pediatr Endocrinol Metab 2019; 24(3): 143–8.
  15. de Filette JMK, Pen JJ, Decoster L, Vissers T, Bravenboer B, van der Auwera BJ, et al. Immune checkpoint inhibitors and type 1 diabetes mellitus: a case report and systematic review. Eur J Endocrinol 2019; 181(3): 363–74.
  16. Hajjej A, Almawi WY, Stayoussef M, Arnaiz-Villena A, Hattab L, Hmida S. Association of HLA-DRB1 and -DQB1 alleles with type 1 (autoimmune) diabetes in African Arabs: systematic review and meta-analysis. Immunol Invest 2019; 48(2): 130–46.
  17. Robino A, Bevilacqua E, Aldegheri L, Conti A, Bazzo V, Tornese G, et al. Next-generation sequencing reveals additional HLA class I and class II alleles associated with type 1 diabetes and age at onset. Front Immunol 2024; 15: 1427349.
  18. Gomes KFB, Santos AS, Semzezem C, Correia MR, Brito LA, Ruiz MO, et al. The influence of population stratification on genetic markers associated with type 1 diabetes. Sci Rep 2017; 7(1): 43513.
  19. Pociot F, Lernmark Å. Genetic risk factors for type 1 diabetes. Lancet. 2016;387(10035):2331–9.
  20. Ning P, Mu X, Yang X, Li T, Xu Y. Prevalence of restless legs syndrome in people with diabetes mellitus: A pooling analysis of observational studies. EClinicalMedicine 2022; 46: 101357.
  21. Roshandel D, Gubitosi-Klug R, Bull SB, Canty AJ, Pezzolesi MG, King GL, et al. Meta-genome-wide association studies identify a locus on chromosome 1 and multiple variants in the MHC region for serum C-peptide in type 1 diabetes. Diabetologia 2018; 61(5): 1098–111.
  22. Michalek DA, Tern C, Zhou W, Robertson CC, Farber E, Campolieto P, et al. A multi-ancestry genome-wide association study in type 1 diabetes. Hum Mol Genet 2024; 33(11): 958–68.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 43، شماره 815
هفته 3، تیر
خرداد و تیر 1404
صفحه 527-532

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 13 خرداد 1404
  • تاریخ پذیرش: 21 مرداد 1404

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار